Question

4．小明做“測(cè)定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，連接的實(shí)物電路如圖甲所示，電源電壓為3V，小燈泡的額定電壓為2.5V．

（1）用筆畫線替代導(dǎo)線，將實(shí)物電路連接完整．
（2）閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，她發(fā)現(xiàn)燈泡始終不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無(wú)示數(shù)，其故障原因可能是A．
A、燈泡短路    B、燈泡斷路    C、滑動(dòng)變阻器短路   D、滑動(dòng)變阻器斷路
（3）排除故障后，小明測(cè)量了不同電壓下通過小燈泡的電流．當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為0.75W．
（4）實(shí)驗(yàn)后，小明同學(xué)想到另一種求解額定功率的方法，利用電壓小于2.5V時(shí)的電壓電流數(shù)據(jù)求出電阻，然后利用 P=$\frac{{U}_{2}}{R}$ 計(jì)算出小燈泡的電功率．小明發(fā)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果與真實(shí)值相比偏大，根據(jù)所學(xué)的知識(shí)，你認(rèn)為原因可能是燈絲電阻隨溫度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）電壓表和小燈泡并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器和小燈泡串聯(lián)；
（2）電流表有示數(shù)說明電路通路，電壓表無(wú)示數(shù)且燈泡不亮，說明電壓表并聯(lián)部分短路；
（3）弄清楚電流表的量程和分度值，讀出電流值，根據(jù)P=UI求出額定功率；
（4）因?yàn)闊襞蓦妷涸龃�，燈泡亮度增大，燈絲溫度升高，燈絲電阻隨電壓的增大而增大．正常發(fā)光時(shí)的電阻大于第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)的燈絲電阻；根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知計(jì)算出的額定功率偏大還是偏小．

解答 解：（1）電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端，滑動(dòng)變阻器和小燈泡串聯(lián)，如下圖：

（2）合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)燈泡始終不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無(wú)示數(shù)，說明電壓表并聯(lián)部分短路，即小燈泡短路；
（3）電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，其示數(shù)為0.3A，小燈泡的額定電壓為2.5V，
小燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（4）因?yàn)闊艚z的電阻受溫度影響，在不同電壓下，電阻不同，燈絲電阻隨溫度的增大而增大．
第一次燈泡兩端的電壓較低，燈泡的實(shí)際功率較小，所以溫度較低，此時(shí)燈泡的電阻較小，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$計(jì)算額定功率時(shí)，代入的電阻值偏小，所以所得電功率偏大．
故答案為：（1）如上圖；  （2）A；（3）0.75；（4）燈絲電阻隨溫度的升高而增大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了連接實(shí)物圖、電路故障分析、電流表讀數(shù)、求燈泡的功率等，認(rèn)真分析電路圖，明確各電路的連接方式，是正確補(bǔ)全電路圖的關(guān)鍵．